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(Griego mitosis, disminución)
Doble división de la célula que resulta en la reducción a la mitad del número de cromosomas, que ocurre durante la formación de células reproductoras o gametos. (Después de la meiosis, cada célula diploide forma cuatro gametos haploides).
BIOLOGÍA
La meiosis es uno de los mecanismos fundamentales de la reproducción sexual. Ocurre durante el proceso de gametogénesis, es decir, la formación de células reproductoras o gametas, masculinas (espermatozoides) y femeninas (óvulos).
Este es un mecanismo de división celular particular que tiene como resultado la reducción del número de cromosomas a la mitad: permite obtener cuatro células hijas haploides (con n cromosomas) a partir de una célula madre diploide (con 2n cromosomas). Durante la fecundación, el encuentro de un óvulo y un espermatozoide, cada uno con n cromosomas, permite formar un óvulo que contiene un juego completo de cromosomas, es decir 2n.
En cuanto a su mecanismo, la meiosis implica dos divisiones distintas y sucesivas que implican el desarrollo de husos de microtúbulos (husos meióticos) y la migración de cromosomas.
1. La primera división de la meiosis o división reduccional
Durante la interfase que le precede, el ADN se replica (como en la mitosis). También se duplica el centrosoma que estará en el origen de la formación del huso meiótico de microtúbulos. La meiosis I comienza con una profase larga (llamada profase 1 porque es la primera división) durante la cual tienen lugar el apareamiento de cromosomas homólogos y los intercambios entre cromosomas. La profase se divide en cinco etapas, cuyos nombres se refieren a la aparición de los cromosomas. La división de reducción se llama así porque reduce a la mitad el número de cromosomas en las células germinales. Si no sucediera, los dos gametos que se encuentran durante la fertilización tendrían cada uno 2n cromosomas y formarían un óvulo anormal con 4n cromosomas.
Para obtener más información, consulte el artículo. ciclo celular.
1.1. Profase 1
En la primera etapa, denominada leptoteno (literalmente “filamento fino”), los cromosomas, aunque no muy condensados, se hacen visibles. Aparecen entonces áreas limitadas de espiral creciente, los cromómeros. Para los cromosomas homólogos, el tamaño y la posición de estas áreas son los mismos.
En la segunda etapa, llamada cigoteno («filamento retorcido»), los cromosomas se condensan y acortan. Los cromosomas homólogos se emparejan – los pares individualizados se llaman entonces bivalente. No existe un sitio de emparejamiento específico a lo largo de los cromosomas.
La tercera etapa, conocida como paquiteno («filamento grueso»), es relativamente larga y se caracteriza por un aumento de la condensación y el acortamiento de los cromosomas, que finalmente aparecen como puntos y varillas. En esta etapa, las cromátidas de cromosomas homólogos pueden cruzarse e intercambiar segmentos de ADN: este es el fenómeno de cruce (permite incrementar la mezcla genética).
En la etapa de diploteno («doble filamento»), los pares de cromosomas homólogos se separan parcialmente en cuatro cromátidas. Permanecen unidos en uno o más puntos, llamados quiasmas, que corresponden a las zonas de cruce, ocurridas durante la etapa anterior. Los pares de cromosomas aparecen como cruces o bucles, dependiendo de si se unen en un punto o dos. Durante este tiempo, la espiral y el acortamiento de los cromosomas siguen su curso.
En la última etapa, la diacinesis, la condensación y, por lo tanto, el espesamiento es máxima. Además, los cromosomas tienden a migrar a la periferia del núcleo. A veces, los quiasmas pueden viajar a los extremos de los cromosomas (esto es la terminalización). La ruptura de la envoltura nuclear permite la unión de los pares bivalentes al huso de microtúbulos que se formaron durante esta profase.
Al mismo tiempo, a lo largo de la profase, los dos centrosomas (cada uno formado por dos centriolos) se alejan (cada uno hacia un polo de la célula) mientras sirven como punto de anclaje para la formación del huso. servirán como rieles para los cromosomas). Al final de la profase 1, la envoltura nuclear se desintegra y el huso de microtúbulos une los pares bivalentes por sus cinetocoros.
1.2. Metafase 1
Los cromosomas viajan a lo largo del huso de los microtúbulos para alinearse con el centro (ecuador) de la célula. Los cromosomas de cada par bivalente se distribuyen a ambos lados de la placa ecuatorial (sus cinetocoros son equidistantes de la placa ecuatorial. La forma que adopta un bivalente depende de la ubicación de los cinetocoros, así como del número y de la posición de los mismos. sus quiasmas Bivalentes con un solo quiasma toman la apariencia de una cruz.
1.3. Anafase 1
Los cromosomas homólogos de cada par se separan; cada uno de ellos migra a un polo de la celda. Este desplazamiento se debe al acortamiento de las fibras del huso, que tiran de los cinetocoros hacia los polos.
1.4. Telofase 1
En este punto, la membrana nuclear se reconstituye (una membrana alrededor de cada grupo de cromosomas), los nucléolos reaparecen y tiene lugar la citocinesis (la división del citoplasma). Luego obtenemos dos células hijas con n cromosomas. La cantidad de cromosomas se ha reducido a la mitad (de hecho, en lugar de tener los dos cromosomas de cada par, solo hay un cromosoma de cada par, formado por dos cromátidas).
2. La interfase
Este paso es particularmente corto. En efecto, no hay replicación ADN entre la primera y la segunda división. Las dos células hijas resultantes de la primera división meiótica siguen siendo haploides (n).
3. La segunda división de la meiosis
En algunas plantas, la telofase 1, la interfase y la profase 2 son prácticamente iguales. Sin embargo, esta regla no es general: de hecho, la mayoría de las especies vegetales y animales presentan una segunda división completa.
Durante la profase 2, se forma un huso meiótico, mientras que la envoltura nuclear desaparece.
Durante la metafase 2, los semibivalentes migran al plano ecuatorial del huso. Durante la anafase 2, cada cromosoma se divide longitudinalmente en dos cromátidas, cada una de las cuales migrará a un polo de la célula.
En la telofase 2, se forma una membrana nuclear alrededor de cada uno de los lotes de cromátidas, lo que da como resultado dos núcleos hijos. Inmediatamente después, el citoplasma se divide en dos (citocinesis), produciendo dos células hijas.
Esta segunda división es una división ecuacional, lo que permite que cada célula haploide resultante de la primera división dé lugar a dos células haploides más.
4. Los productos de la meiosis
Las dos divisiones de la meiosis distribuyen las cuatro cromátidas de cada bivalente en los núcleos de cada una de las cuatro células hijas. Este proceso implica que el material genético de los productos de la meiosis se reduce a la mitad. El número correcto de cromosomas es restaurado cuando las dos células sexuales se fusionan (fertilización).
La meiosis también provoca la recombinación de cromosomas completos (reordenamiento), así como algunos de sus segmentos (cruces). El reordenamiento se debe a la naturaleza aleatoria de la dirección de migración de los pares de centrómeros durante la primera división, y de la de los medios centrómeros durante la segunda. Está en el origen de las diferencias o similitudes entre un niño y sus padres (→ herencia).
BOTÁNICO
En el reino vegetal, las células haploides pueden multiplicarse por mitosis durante al menos dos o tres generaciones de células y, a veces, durante muchas más. Por tanto, los productos inmediatos de la meiosis no son siempre los propios gametos. En las angiospermas (plantas con flores), por ejemplo, el gameto femenino (oosfera) es solo uno de los ocho núcleos haploides que surgen de tres divisiones sucesivas de la célula madre del saco embrionario, mientras que el gameto masculino surge de dos divisiones celulares sucesivas dentro del polen. grano primero, luego el tubo polínico.
Para obtener más información, consulte los artículos. gametogénesis, reproducción.
